Seguro que, por pura curiosidad, todos hemos mirado páginas web que nos indican cuáles son las diez ciudades del mundo que tenemos que visitar, cuáles son las cien mejores películas de cine de la historia, o cuáles son las diez mejores fotos periodísticas de este año. En ciencia, también tenemos estas recopilaciones anuales que se hacen públicos por estas fechas en qué reconocidas revistas recapitulan lo que consideran los científicos más influyentes del año (según la revista Nature) o los avances científicos que se consideran más innovadores (según la votación popular publicada por la revista Science). Creo que muchos científicos, entre los que me incluyo, miramos por curiosidad estas secciones. Por una parte nos puede la curiosidad y el morbo, a ver si conocemos a alguno de los científicos y de la otra, porque nos interesa ver si se nos ha escapado alguno de los artículos más importantes en ciencia este año, sean o no de nuestro campo. Podéis consultar en los enlaces que os he puesto las entrevistas o los resúmenes de los artículos, de forma divulgativa, y os recomiendo especialmente un vídeo corto con unas imágenes espectaculares, que está en abierto, si queréis saber de primera mano y de forma amena cuáles son los que se consideran los 10 avances más rompedores.

Admito que yo he consultado, además, si estos artículos seleccionados ya me llamaron la atención en su momento y os hice cinco céntimos. Estoy contenta de ver que tres de los artículos de opinión que he escrito para todos vosotros, coinciden con la elección de estas reputadas revistas, y que dos de estas noticias están protagonizadas para|por mujeres científicas. Así, se considera que el descubrimiento de una niña hija de madre Neandertal y padre denisovano, por Viviane Sloan y colaboradores, da un vuelco en el estudio de la evolución de los humanos modernos e ilustra que somos una especie híbrida de cruces con otros homínimos. También es un avance muy destacado el análisis de grandes bloques de ADN y la construcción de árboles genealógicos con el fin de resolver crímenes espantosos que habían quedado irresueltos, ya que permiten identificar a los criminales incluso después de más de 30 años, en este caso, resueltos gracias al empuje de Barbara Rae-Venter y colaboradores. Finalmente, hace bien poco hablamos de un científico, He Jiankui, que ha cautivado todo el mundo por la irresponsable edición genética de embriones humanos mediante la técnica CRISPR, muy antes de tener controlada esta técnica.

Sin embargo, el avance científico más rompedor de este año, según los lectores de Science, es una ventana inesperada a intentar responder como es posible de que de una única célula inicial (el cigoto) se desarrolle un animal con millones de millones de células, con morfología y funciones diferentes. ¿Cómo puede ser que a partir del mismo genoma, del mismo manual de instrucciones, se puedan obtener una neurona, una célula muscular o una célula epitelial? Sabemos que la respuesta es que no se leen todas las instrucciones de igual manera en todas las células, y que la regulación de como y cuando se lee cada instrucción es lo que determina que cada célula en cada órgano tenga entidad y características propias. Podríamos decir que las células de un animal son como los músicos de una gran orquesta. Todos tienen la misma partitura originaria, pero cada grupo de instrumentos, cuerda, viento y percusión, entran en momentos diferentes durante la ejecución de la obra musical y tienen partituras específicas. Incluso, dentro de cada grupo, también cada instrumento tiene acuerdos o partes de la partitura diferentes. Sin embargo, toda la orquesta confluye en una única pieza musical conjunta y armónica. ¿Podemos trasladar este símil a un organismo animal? ¿Podemos conocer qué dice la partitura de cada célula dentro de todo el organismo?

Pues este año hemos hecho grandes avances en este sentido, ya que se han realizado análisis muy finos de la expresión de los genes, célula en célula, de animales pluricelulares (es lo que se nombra single cell transcriptomics). Así, se han disgregado planarias, animales invertebrados que tienen una extrema facilidad para regenerar todas las partes de su cuerpo gracias al hecho de que contienen muchas células madre (neoblasts), se han disgregado embriones de peces y también de ranas, con el fin de conocer mejor como son los estadios de desarrollo iniciales, y cómo se van formando por diferenciación órganos, extremidades cada vez con mayor complejidad, en los organismos vertebrados, como lo somos nosotros. De cada organismo se ha extraído decenas de miles de células y de cada célula se analiza su ARN, la expresión de sus genes, lo que vendría a ser la partitura específica que toca un instrumento concreto. Los resultados muestran cómo cada célula individual es ligeramente diferente pero al mismo tiempo pertenece a un grupo de células con entidad propia, ya que expresan nada comunes que indican cuál es su función dentro del organismo. Esta cantidad ingente de datos permite establecer patrones de comportamiento y diferenciación de las células durante el desarrollo. Es como si hiciéramos las fotos de las páginas de las partituras de cada instrumento en diferentes momentos de la pieza musical, a un nivel de resolución que hasta ahora era impensable.

Por lo tanto, podemos decir que el avance del año es, de hecho, la construcción de atlas de expresión de nada en células individuales de un organismo. Todavía no son atlas completos, pero nos han dado una visión más esmerada y precisa de cómo es el desarrollo de un embrión. Cuando vamos completando estos atlas podremos responder la pregunta inicial: como puede ser que de una única célula se genere un organismo complejo con una elevada diversidad morfológica y funcional de células. De hecho, podremos comprender cómo y por qué las células y los órganos ejecutan funciones diferentes.

 

 

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